[發明專利]含海上風電電力系統穩定性判別方法、系統、裝置及介質

有效

• 申請號: 202011442719.2
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112653132B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 方必武;郎紫惜;孫成;陳亦平;武志剛;唐卓堯;管霖;肖亮;林成;楊林;卓映君;付博雅;王科;張鴻軒;肖逸
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 常柯陽

本發明公開了一種含海上風電電力系統穩定性判別方法、系統、裝置及介質，方法包括：確定含海上風電電力系統中各網絡節點間的第一耦合強度，并確定含海上風電電力系統的節點鄰接矩陣；根據第一耦合強度和節點鄰接矩陣建立第一發電機組網絡模型；根據海上風電影響因子對第一發電機組網絡模型進行修正，得到第二發電機組網絡模型；根據第二發電機組網絡模型計算各網絡節點的偏差相量，并根據偏差相量得到偏差系統函數，進而根據偏差系統函數和預設的第一約束條件判定含海上風電電力系統的穩定性。本發明降低了對系統算力的要求，提高了電力系統穩定性判別的準確度，有利于可再生能源的合理調度，提高了發電效率，可廣泛應用于電力系統控制技術領域。

技術領域

本發明涉及電力系統控制技術領域，尤其是一種含海上風電電力系統穩定性判別方法、系統、裝置及介質。

背景技術

隨著世界環境惡化和化石能源緊缺等問題的日益嚴峻，為了尋找友好的清潔能源作為化石能源的替代品，風能資源走進了大眾的視野，尤其是海上風電資源基于其占用土地資源較少，資源輸出相對穩定等優勢吸引了世界各國研究人員的關注。近幾年，海上風電的進入了快速發展的階段，我國海上風電的起步雖然較晚，但是近年來的發展也十分可觀，以廣東省為例，計劃在2020年底海上風電規劃裝機容量達到6685萬，根據《廣東省海上風電發展規劃(2017-2030年)(修編)》所示，廣東省在粵東、珠三角、粵西等地區的近海淺水區和深水區規劃了所處海上風電場址。但是由于風電具有隨機性、間接性和波動性，所以當大規模海上風電接入電網后，必然要面對功率隨機變化的現狀，因此亟需一種可以準確判別含海上風電電力系統的穩定性的方法。

現有技術中，通常基于阻抗建模來判定海上風電機群并網諧振穩定性，然而這種方法一方面模型復雜，計算工作量大，對系統的算力要求較高，另一方面不能對電力系統中所有網絡節點進行同步穩定性分析，得到的判定結果并不準確。

發明內容

本發明的目的在于至少一定程度上解決現有技術中存在的技術問題之一。

為此，本發明實施例的一個目的在于提供一種含海上風電電力系統穩定性判別方法，該方法綜合考慮了含海上風電電力系統電網拓撲特征以及海上風電環境的影響，能夠更準確地反映電力系統的運行情況，相較現有技術而言，一方面模型更為簡單，降低了對系統算力的要求，另一方面提高了含海上風電電力系統穩定性判別的準確度，有利于電力系統中可再生能源的合理調度，從而提高了電力系統的發電效率。

本發明實施例的另一個目的在于提供一種含海上風電電力系統穩定性判別系統。

為了達到上述技術目的，本發明實施例所采取的技術方案包括：

第一方面，本發明實施例提供了一種含海上風電電力系統穩定性判別方法，包括以下步驟：

確定含海上風電電力系統中各網絡節點間的第一耦合強度，并確定含海上風電電力系統的節點鄰接矩陣；

根據所述第一耦合強度和所述節點鄰接矩陣建立第一發電機組網絡模型；

根據海上風電影響因子對所述第一發電機組網絡模型進行修正，得到第二發電機組網絡模型；

根據所述第二發電機組網絡模型計算各所述網絡節點的偏差相量，并根據所述偏差相量得到偏差系統函數，進而根據所述偏差系統函數和預設的第一約束條件判定含海上風電電力系統的穩定性。

進一步地，在本發明的一個實施例中，所述第一耦合強度為：

其中，K表示第一耦合強度，P_max，ij表示網絡節點i和網絡節點j之間的最大傳輸線容量，I表示發電機組的轉動慣量，Ω表示電網工作頻率；